I due gas principali che si trovano nell'atmosfera terrestre sono l'azoto e l'ossigeno. L'azoto costituisce il 78 percento dell'atmosfera e l'ossigeno rappresenta il 21 percento. Il restante 1% è costituito da altri gas, come argon e vapore acqueo.
Sebbene l'atmosfera sia composta da quattro volte più azoto dell'ossigeno, l'ossigeno è l'elemento più abbondante sulla Terra. L'azoto è più diffuso nell'atmosfera perché non è reattivo come l'ossigeno e ha avuto la possibilità di accumularsi.
L'ossigeno nell'atmosfera originariamente proveniva come sottoprodotto della fotosintesi. Il processo di fotosintesi è il mezzo attraverso il quale le piante producono il proprio cibo. Prendono l'anidride carbonica e l'acqua in presenza di luce solare per produrre glucosio, acqua e ossigeno.